A délkelet-lengyelországi Debicában látta meg a napvilágot, apja jogász és lelkes amatőr hegedűs volt, aki korán megismertette gyermekét hangszerével. Kisgyermekként zongoraleckéket is vett, de arra készült, hogy nagyapja nyomdokába lépve festő lesz. Érettségi után egyidejűleg kezdett filozófiai, művészettörténeti és irodalomtörténeti tanulmányokat, végül a krakkói zeneművészeti főiskolán zeneszerzésből diplomázott. Két évvel később, 1959-ben egy zenei verseny legértékesebb díjait az ő különböző álnevek alatt írt három műve nyerte el, s már fiatalon a zenei avantgárd egyik vezére lett.
Korai műveibe, amelyek Webern, Boulez és Sztravinszkij hatását tükrözik, különleges hangzásokat (zörejeket, zajokat) is belekomponált. A nemzetközi ismertséget a hirosimai atomtámadás áldozatainak emléket állító Gyászének hozta meg számára 1959-ben. Az 1960-ban komponált Anaklasis című művét a münsteri katedrális megépítésének kétszázadik évfordulója alkalmából született Lukács-passió (1963–1966) követte, utóbbi nemcsak újszerűsége, hanem a kommunista országban szokatlan vallásos témaválasztása miatt is feltűnést keltett. Az oratóriumban a kísérletezés mellett barokkos formákat és hagyományos harmóniákat is alkalmazott, egyik alapmotívuma a B-A-C-H hangsor volt. 1967-ben írta Dies Irae (Auschwitz oratórium) című kórusművét.
1974-ben született a vallásos tárgyú Magnificat, II. János Pál pápának ajánlotta Te Deumját, majd később Benedictus című művét is. 2001-ben komponálta Concerto grossója a zenetörténet első három csellóra írt versenyműve. Több operát írt (A louduni ördögök, Az elveszett paradicsom, A fekete álarc, Übü király). A háromezer éves Jeruzsálem „születésnapjára” írt Jeruzsálem hét kapuja című monumentális kórusszimfóniájához egy tubafonnak nevezett hangszert is feltalált. Ezt a művét sokan Mahler híres, Ezrek szimfóniája néven ismert monumentális VIII. szimfóniájához hasonlítják, ő maga ezzel nem értett egyet. Korea című szimfóniája a távol-keleti ország japán uralom alóli felszabadulásának 50. évfordulójára, a Lengyel Rekviem a Szolidaritás felkérésére, az 1970-es gdanski sortűz áldozatainak emlékére született.